CN112343556A - 一种海上气井连续油管排液管柱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油气开采设备技术领域，更具体地，涉及一种海上气井连续油管排液管柱。包括油管，油管由下至上依次套设有封隔器和安全阀；还包括速度管柱，所述的速度管柱通过连接件挂设于油管的内部，速度管柱的外壁与油管的内壁之间形成环形通道；所述的速度管柱的外壁套设有堵塞器，所述的堵塞器位于安全阀与封隔器之间的位置。采用本发明的装置，可以实现天然气井后期采气过程中不动原生产管柱，保障天然气井连续稳定生产的同时，实现积液的排液处理，并且，可以满足海上井控安全的技术要求，保证海上天然气生产的安全与环保。

Description

一种海上气井连续油管排液管柱
技术领域
本发明属于油气开采设备技术领域，更具体地，涉及一种海上气井连续油管排液管柱。
背景技术
海上天然气井，尤其是海上固定式平台结构型式的天然气井，是我国海上天然气开发的主要产气主力。近海的天然气田的相当一部分天然气开发井，经过近二十年的高效开发，目前整体进入开发中后期，各项问题凸显，产量递减形势严峻，如何对开发方案进行调整和优化，充分挖掘老气田内部储量及产量潜力，提升老气田的开发效果已成为开发的重点及难点，也是各个已开发海上天然气田面临的共同技术难题。
其中技术关键为：开发后期，天然气井不同程度的水淹、生产见水，而由于早期对气田产水问题研究深度不够，现有气田生产管柱不具备后期排水采气堵控水等措施条件，对气田见水井治理带来较大限制，很大程度的影响了气井产能。因此，从气井完井工艺需要来说，需要充分考虑后期不动管柱进行积液治理需求，避免积液停喷，以保障气田的连续稳产及气田稳定供气。
中国专利，CN103670336A，公开日为2014.03.26，公开了一种中浅层气井排液工艺管柱及排液方法，虽然解决了积液排液的问题，但是安全性能差。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种海上气井连续油管排液管柱，保证连续稳定产气的同时，解决排液问题，安全性能高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种海上气井连续油管排液管柱，包括油管，油管由下至上依次套设有封隔器和安全阀；其中，还包括速度管柱，所述的速度管柱通过连接件挂设于油管的内部，速度管柱的外壁与油管的内壁之间形成环形通道；所述的速度管柱的外壁套设有堵塞器，所述的堵塞器位于安全阀与封隔器之间的位置。在原生产油管内部挂设一个速度管柱，速度管柱与原油管的内壁之间形成环形通道，速度管柱的底部是封堵的，气体只能从环形通道排出；由于速度管柱的加入，使得原生产油管的气体通道变小，这样，在产气速度不变的情况下，气体通道变小，从而使得气体的流速增加，快速流动的气体能够将积液一同带出，从而将积液排出。另外，由于速度管柱的***，使得原安全阀不能正常使用，设置堵塞器，当油管正常生产作业时，堵塞器保持收缩状态，当海上生产遇到异常情况需要关闭排气的环形通道时，可以通过井口作业将堵塞器打开，使其处于张开状态，以阻断环形通道的上下连通，从而阻断气体继续排出井外。采用本发明的装置，可以实现天然气井后期采气过程中不动原生产管柱，保障天然气井连续稳定生产的同时，实现积液的排液处理，并且，可以满足海上井控安全的技术要求，保证海上天然气生产的安全与环保。
在其中一个实施例中，所述的速度管柱位于井口的一端设有用于切断速度管柱的井控装置。当海上生产作业遇到高风险状况时，仅仅靠堵塞器的堵塞作用已经不能保证安全的状态下，通过井控装置将速度管柱切断，速断管柱掉落到安全阀以下，这样安全阀便能正常使用，关闭安全阀，以确保安全。
在其中一个实施例中，所述的速度管柱的外壁设有打捞丢手，所述的打捞丢手位于安全阀与井控装置之间的位置；所述的油管的内壁设有防落短节，所述的防落短节设于堵塞器与封隔器之间的位置；所述的打捞丢手的厚度值M大于防落短节与速度管柱之间的最小距离值L。打捞丢手与防落短节的配合，当速度管柱被切断掉落的过程中，打捞丢手被防落短节卡住，从而使得速度管柱不能继续掉落至井底；当危险解除，通过井口作业，通过打捞工具捞获打捞丢手，从而将速度管柱打捞上来，从新连接、修整速度管柱后，又可恢复生产。
在其中一个实施例中，所述的连接件为第一油管挂，所述的油管的管口处安装有第二油管挂。
在其中一个实施例中，所述的井控装置包括环形切刀和用于控制环形切刀运动的控制闸板，所述的环形切刀与控制闸板连接，所述的控制闸板固定于第一油管挂底部或/和第二油管挂顶部。控制闸板控制环形切刀，实现速度管柱的切断作业；通过剪切井控指令，井控闸板可以在90秒内将速度管柱进行缩径环切，剪断速度管柱。
在其中一个实施例中，所述的堵塞器与安全阀之间的距离值为6米～15米。
在其中一个实施例中，所述的防落短节与安全阀之间的距离值为10米～20米。
在其中一个实施例中，所述的打捞丢手与井控装置之间的距离值为1米～2米。
在其中一个实施例中，所述的打捞丢手的底部一端设有缓冲的第一倾斜面；所述的防落短节的顶部一端设有与第一倾斜面配合的用于缓冲的第二倾斜面。设置相互配合的用于缓冲的第一倾斜面和第二倾斜面，可以在打捞丢手与防落短节接触的时候，减缓相互之间的冲击力，以保证速度管柱在下落过程中不被损坏。
在其中一个实施例中，还包括液控管线，所述的液控管线与安全阀连接。
与现有技术相比，有益效果是：本发明提供的一种海上气井连续油管排液管柱，结构简单，使用本发明的装置，不需要更换原生产油管，在保证连续生产的同时，实现积液的排液处理，并且，可以满足海上井控安全的技术要求，保证海上天然气生产的安全与环保。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
附图标记：1、油管；2、封隔器；3、安全阀；4、速度管柱；5、堵塞器；6、井控装置；7、打捞丢手；8、防落短节；9、第一油管挂；10、第二油管挂；11、液控管线。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种海上气井连续油管1排液管柱，包括油管1，油管1由下至上依次套设有封隔器2和安全阀3，与安全阀3连接有液控管线11；其中，还包括速度管柱4，所述的速度管柱4通过连接件挂设于油管1的内部，速度管柱4的外壁与油管1的内壁之间形成环形通道；所述的速度管柱4的外壁套设有堵塞器5，所述的堵塞器5位于安全阀3与封隔器2之间的位置。在原生产油管1内部挂设一个速度管柱4，速度管柱4与原油管1的内壁之间形成环形通道，气体从环形通道排出；由于速度管柱4的加入，使得原生产油管1的气体通道变小，这样，在产气速度不变的情况下，气体通道变小，从而使得气体的流速增加，快速流动的气体能够将积液一同带出，从而将积液排出。另外，由于速度管柱4的***，使得原安全阀3不能正常使用，设置堵塞器5，当油管1正常生产作业时，堵塞器5保持收缩状态，当海上生产遇到异常情况需要关闭排气的环形通道时，可以通过井口作业将堵塞器5打开，使其处于张开状态，以阻断环形通道的上下连通，从而阻断气体继续排出井外。采用本发明的装置，可以实现天然气井后期采气过程中不动原生产管柱，保障天然气井连续稳定生产的同时，实现积液的排液处理，并且，可以满足海上井控安全的技术要求，保证海上天然气生产的安全与环保。
在其中一个实施例中，所述的速度管柱4位于井口的一端设有用于切断速度管柱4的井控装置6。当海上生产作业遇到高风险状况时，仅仅靠堵塞器5的堵塞作用已经不能保证安全的状态下，通过井控装置6将速度管柱4切断，速断管柱掉落到安全阀3以下，这样安全阀3便能正常使用，关闭安全阀3，以确保安全。
在另一个实施例中，所述的速度管柱4的外壁设有打捞丢手7，所述的打捞丢手7位于安全阀3与井控装置6之间的位置；所述的油管1的内壁设有防落短节8，所述的防落短节8设于堵塞器5与封隔器2之间的位置；所述的打捞丢手7的厚度值M大于防落短节8与速度管柱4之间的最小距离值L。打捞丢手7与防落短节8的配合，当速度管柱4被切断掉落的过程中，打捞丢手7被防落短节8卡住，从而使得速度管柱4不能继续掉落至井底；当危险解除，通过井口作业，通过打捞工具捞获打捞丢手7，从而将速度管柱4打捞上来，从新连接、修整速度管柱4后，又可恢复生产。
在一些实施例中，所述的连接件为第一油管挂9，所述的油管1的管口处安装有第二油管挂10。
在其中一个实施例中，所述的井控装置6包括环形切刀和用于控制环形切刀运动的控制闸板，所述的环形切刀与控制闸板连接，所述的控制闸板固定于第一油管挂9底部或/和第二油管挂10顶部。控制闸板控制环形切刀，实现速度管柱4的切断作业；通过剪切井控指令，井控闸板可以在90秒内将速度管柱4进行缩径环切，剪断速度管柱4。
在其中一个实施例中，所述的堵塞器5与安全阀3之间的距离值为6米～15米。
所述的防落短节8与安全阀3之间的距离值为10米～20米。所述的打捞丢手7与井控装置6之间的距离值为1米～2米。
在另一个实施例中，所述的打捞丢手7的底部一端设有缓冲的第一倾斜面；所述的防落短节8的顶部一端设有与第一倾斜面配合的用于缓冲的第二倾斜面。设置相互配合的用于缓冲的第一倾斜面和第二倾斜面，可以在打捞丢手7与防落短节8接触的时候，减缓相互之间的冲击力，以保证速度管柱4在下落过程中不被损坏。
工作原理：
正常生产作业的状况下，速度管柱4挂设在油管1内部，气体和液体从速度管柱4与油管1之间的环形通道排出井外；当海上作业遇到低风险的情况下，通过井口作业，打开堵塞器5，通过堵塞器5将环形通道封堵，满足海上井控的安全技术要求；当海上作业遇到高风险的情况下，通过下达的剪切井控指令，井控闸板在90秒内实现速度管柱4的缩径环切，切断速度管柱4，此时，速度管柱4在自重的作用下发生管内掉落，下落过程中，由于防落短节8和打捞丢手7的设置，防落短节8可将打捞丢手7进行带阻尼捕获，打捞丢手7被卡住，防止速度管柱4掉落至井底；此时安全阀3可正常使用，关闭安全阀3，提高安全防控；当异常风险接触后，可通过井口下入打捞工具，捞获打捞丢手7而将速度管柱4打捞起来，重新修整、连接速度管柱4后，便可恢复正常生产。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上气井连续油管排液管柱，包括油管(1)，油管(1)由下至上依次套设有封隔器(2)和安全阀(3)；其特征在于，还包括速度管柱(4)，所述的速度管柱(4)通过连接件挂设于油管(1)的内部，速度管柱(4)的外壁与油管(1)的内壁之间形成环形通道；所述的速度管柱(4)的外壁套设有堵塞器(5)，所述的堵塞器(5)位于安全阀(3)与封隔器(2)之间的位置。
2.根据权利要求1所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的速度管柱(4)位于井口的一端设有用于切断速度管柱(4)的井控装置(6)。
3.根据权利要求2所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的速度管柱(4)的外壁设有打捞丢手(7)，所述的打捞丢手(7)位于安全阀(3)与井控装置(6)之间的位置；所述的油管(1)的内壁设有防落短节(8)，所述的防落短节(8)设于堵塞器(5)与封隔器(2)之间的位置；所述的打捞丢手(7)的厚度值M大于防落短节(8)与速度管柱(4)之间的最小距离值L。
4.根据权利要求3所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的连接件为第一油管挂(9)，所述的油管(1)的管口处安装有第二油管挂(10)。
5.根据权利要求4所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的井控装置(6)包括环形切刀和用于控制环形切刀运动的控制闸板，所述的环形切刀与控制闸板连接，所述的控制闸板固定于第一油管挂(9)底部或/和第二油管挂(10)顶部。
6.根据权利要求3所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的堵塞器(5)与安全阀(3)之间的距离值为6米～15米。
7.根据权利要求6所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的防落短节(8)与安全阀(3)之间的距离值为10米～20米。
8.根据权利要求7所述的海上气井连续油管排液管柱，其特征在于，所述的打捞丢手(7)与井控装置(6)之间的距离值为1米～2米。
9.根据权利要求3至8任一项所述的连续油管排液管柱，其特征在于，所述的打捞丢手(7)的底部一端设有缓冲的第一倾斜面；所述的防落短节(8)的顶部一端设有与第一倾斜面配合的用于缓冲的第二倾斜面。
10.根据权利要求9所述的连续油管排液管柱，其特征在于，还包括液控管线(11)，所述的液控管线(11)与安全阀(3)连接。
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